Questões de Concurso
Sobre força gravitacional e satélites em física
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Um satélite, de massa m, em órbita em torno do planeta "Zulu", de massa M, precisará incluir em sua estrutura novas placas fotovoltaicas, o que adicionará 3m à sua massa original. Encontre a nova velocidade angular de translação ω desse satélite e sua energia cinética após a alteração supracitada e assinale a opção correta.
Dados: R = Distância do satélite ao planeta; M = Massa do planeta; m = massa do satélite.
"O valor da força gravitacional entre dois corpos é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao __________ da distância entre eles."
Assinale a alternativa que corretamente preenche a lacuna no excerto:
Coluna 1
1. Razão entre a energia cinética (k) e o módulo da energia potencial gravitacional (|U|) para um satélite em órbita circular estável.
2. Fator de proporcionalidade entre a velocidade de escape (ve) e a velocidade orbital (vorb) na superfície de um planeta, desprezando o atrito atmosférico.
3. Razão entre os quadrados dos períodos orbitais (T1/T2)2 de dois satélites que orbitam a mesma massa central em raios r1 e r2 = 4r1.
4. Proporção da aceleração da gravidade g(r) a uma distância r = 3R do centro de um planeta em relação ao valor medido na superfície (g0).
Coluna 2
( ) 1/9.
( ) 1/2.
( ) √2.
( ) 1/64.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
Com base nas leis da mecânica clássica, julgue o item subsequente.
Em primeira aproximação (problema de dois corpos e órbita
circular), a velocidade orbital da Lua ao redor do Terra é
dada por
, em que M é a massa da Terra, r é o raio
orbital e G é a constante gravitacional.
Com base nas leis da mecânica clássica, julgue o item subsequente.
A força da gravidade exercida em um satélite geoestacionário é irrelevante, pois o satélite mantém sua posição fixa no céu, exclusivamente devido à sua tendência natural de persistir em um movimento retilíneo uniforme.
Sobre os princípios e recomendações que devem nortear o exame médico forense no caso de tortura, deve ser realizado em:
Considerando que a massa da Terra é M = 5,98×1024 kg, que a constante Gravitação Universal é G = 6,67×10−11 N.m2/kg2 e que o raio da Terra é r = 6370 km, assinale a alternativa que apresenta, cor reta e aproximadamente, a energia mecânica da bola em sua orbita.
v = H0r
A relação acima, na qual H0 é denominada “constante de Hubble”, é atualmente conhecida como lei de Hubble. Na Figura 1 abaixo, os pontos pretos utilizados por Hubble em 1929 representam os dados de distância e velocidade para 24 galáxias, enquanto os pontos claros na Figura 2 mostram dados atualizados em 2025, obtidos do catálogo de nebulosas disponibilizado pela NASA/Caltech.
A partir da análise dos gráficos acima, é correto afirmar que:
Suponha‑se que, um satélite seja colocado em uma órbita elíptica em torno da Terra, de forma que o ponto mais distante da superfície terrestre esteja a 400 km e o ponto mais próximo está a 200 km. Nesse caso, é correto afirmar que o semieixo maior da órbita é de 6.700 km.
Suponha‑se que um satélite de 1.000 kg esteja em órbita circular a uma altura de 400 km da superfície da Terra. Nesse caso, sabendo‑se que a aceleração da gravidade na superfície é 10 m/s², é correto afirmar que o valor da aceleração gravitacional, aproximada, nessa altura é expressa por
(__)Na teoria de Newton, a força gravitacional é uma interação de contato, que depende da existência de um meio invisível, chamado éter, que preenche todo o espaço e transmite a atração entre os corpos.
(__)A interação gravitacional entre duas massas é sempre de natureza atrativa e as forças exercidas formam um par ação-reação, ou seja, são iguais em intensidade e opostas em sentido, atuando cada uma em um dos corpos.
(__)Assim como ocorre com as cargas elétricas, a força gravitacional pode ser tanto atrativa quanto repulsiva, dependendo da composição ou do tipo de massa dos corpos que interagem.
(__)O conceito de "campo gravitacional" é um modelo teórico desenvolvido para descrever como a gravidade atua, postulando que uma massa modifica o espaço ao seu redor, e é essa modificação no espaço que exerce uma força sobre outras massas.
Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta dos itens acima, de cima para baixo:
Na ausência de torque, o momento angular é conservado tanto em órbitas elípticas quanto em circulares.
Se um satélite está orbitando a Terra em uma órbita circular, sua velocidade linear, tangencial à superfície terrestre, é proporcional a 1/r , em que r é o raio da órbita.
Considere que um pêndulo simples esteja submetido à gravidade constante ao longo de suas oscilações, as quais são suficientemente pequenas para que se possa assumir a aproximação dos pequenos ângulos. Nesse caso, se o pêndulo for colocado primeiramente em r1 e posteriormente em r2, sendo r1 e r2 as distâncias do centro da Terra maiores que seu raio, então a razão do período de oscilação do pêndulo será igual a r1/r2.
(www.bbc.com/portuguese/internacional-62375926. Adaptado)
Se a massa m do satélite for triplicada e a distância entre ele e a Terra reduzida pela metade, a nova força N será de